[发明专利]一种檩条结构加强设计方法

说明书

本发明涉及光伏技术领域，本发明提供一种檩条结构加强设计方法，包括：根据檩条结构的若干个目标值、预设的几何信息和边界物理参数，建立所述檩条结构的初始设计模型；利用多工况拓扑优化技术，对所述初始设计模型进行形态优化，得到所述檩条结构的拓扑优化形态；基于所述檩条结构的拓扑优化形态，进行所述檩条结构的加强设计。本发明提供一种檩条结构加强设计方法，具有容易实现且成本低等特点，并且能提高檩条结构的机械性能，直接增加经济效益。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别涉及一种檩条结构加强设计方法。

背景技术

在太阳能光伏跟踪支架系统中，冷弯型檩条结构被用于支撑光伏板，安装位置介于主梁与边框之间。但目前市面上的檩条结构产品容易弯曲，究其原因就是没有一个很好的设计方案，从而产品得不到用户的认可。

同时，要做好一个工程的设计，必须要有丰富的设计经验，要做好正向设计，需要丰富的设计经验，这类设计师目前比较缺乏。根据国内的现状，如何增强檩条结构的强度成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种檩条结构加强设计方法。

为了实现本发明以上发明目的，本发明是通过以下技术实现的：

本发明提供一种檩条结构加强设计方法，包括：

根据檩条结构的若干个目标值、预设的几何信息和边界物理参数，建立所述檩条结构的初始设计模型；其中，所述若干个目标值包括：静态目标值、动态目标值；

利用多工况拓扑优化技术，对所述初始设计模型进行形态优化，得到所述檩条结构的拓扑优化形态，包括：

对所述初始设计模型的设计变量进行迭代优化，计算如下：

其中，ρ_i为设计变量，为迭代步数为k+1的设计变量；λ为拉格朗日乘子；S_i为第i个单元的灵敏度；k为迭代步数；所述静态目标值包括：U为应变能；U_min为最小应变能；U_max为最大应变能；μ为应变能权重系数；所述动态目标值包括：Γ为动态反比例平均特征值；Γ_min为动态反比例平均特征值下限；Γ_max为动态反比例平均特征值上限；

基于所述檩条结构的拓扑优化形态，进行所述檩条结构的加强设计；

其中，所述檩条结构的零件安装位置是根据所述檩条结构的拓扑优化形态生成的。

在一些实施例中，在所述利用多工况拓扑优化技术，对所述初始设计模型进行形态优化，得到所述檩条结构的拓扑优化形态之前，还包括：

根据所述初始设计模型定义单元信息并对所述单元进行赋值，对所述初始设计模型进行优化区和非优化区域的设定。

在一些实施例中，所述利用多工况拓扑优化技术，对所述初始设计模型进行形态优化，得到所述檩条结构的拓扑优化形态，包括：

采用所述多工况拓扑优化技术定义优化问题信息；

对所述优化问题信息进行求解，以得到所述檩条结构的拓扑优化形态。

在一些实施例中，所述采用所述多工况拓扑优化技术定义优化问题信息，包括：

所述优化问题信息包括设计变量、工况、约束条件和优化目标，计算如下：

find：Ρ＝(ρ₁,ρ₂,…,ρ_n)^T，i＝1，2,3...,n